WO2019092973A1 - 沈殿槽 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a settling tank for settling and separating sludge, and more particularly to a settling tank in which water to be treated is supplied to the lower portion of the settling tank via a center well.
- sedimentation separation using a solid-liquid separation tank is generally used as a means for separating the sludge mixed liquid (coagulation treatment liquid) into treated water and sludge. It is adopted.
- a sludge zone (sludge blanket layer) is formed in the sedimentation tank in order to efficiently remove suspended solids and fine SS in the sludge mixed liquid to obtain good treated water
- the sludge blanket filtration system is used to filter and separate suspended solids and fine SS in the sludge mixed solution by passing the sludge mixed solution from the lower part of this sludge zone through the feed well and passing through the sludge zone.
- Patent Document 1 It is known that a plate is provided horizontally as opposed to the lower end of the center well in the central portion of the tank body as a center well type settling tank, and the flow direction of the effluent water from the center well is changed in the radial direction.
- Patent Document 2 a cylindrical inflow portion having a diameter larger than that of the center well is formed in the upper portion of the cylindrical center well, and the water to be treated is supplied from the inflow pipe in the tangential direction of the peripheral wall of the inflow portion.
- a swirling flow is formed along the peripheral wall, and introduced into the center well as it is, forming a downward flow while swirling in the center well, thereby preventing the occurrence of drifting when introducing the water to be treated It is disclosed to suppress the destruction of flocculated floc.
- An object of the present invention is to provide a settling tank capable of uniformly introducing treated water into a center well.
- the water to be treated supplied from the center well at the central portion of the tank body to the lower portion inside the tank body rises in the tank body and becomes clear water from the overflow portion at the top of the tank body.
- a center well upper member forming an annular water channel surrounding the upper outer periphery of the center well, the center well upper member having a bottom surface extending in a spreading direction from the center well And a peripheral wall standing up from the outer peripheral edge of the bottom surface, the water to be treated is introduced into the annular water channel by the introduction member in the circumferential direction along the peripheral wall, overflowing the upper end of the center well It is characterized by flowing into the center well.
- the upper end of the center well has a uniform height over the entire circumference.
- the difference between the level of the overflow and the level of the upper end of the center well is 0 to 20 cm.
- the bottom surface of the annular water channel is horizontal and located below the upper end of the center well.
- At least the center well side of the bottom surface of the annular water channel is an inclined surface which is lowered toward the outer periphery.
- the angle of the inclined surface with respect to the horizontal plane is 5 to 60 °.
- a plate is provided to face the lower end of the center well to change the flow direction of water.
- the water to be treated which has flowed into the annular water channel in the circumferential direction overflows the upper end of the center well and uniformly flows into the center well while forming a swirling flow in the annular water channel. Therefore, it is possible to prevent that the flow velocity is locally increased in the annular water channel or the center well to break the flocculated floc.
- the height difference between the height of the upper end of the center well and the water level in the center well as low as possible, it is possible to prevent the destruction of the flocculated floc due to the impact of falling overflowed treated water on the water surface in the center well Sludge can be separated efficiently.
- FIG. 1 and 2 show a coagulating and settling apparatus having a settling tank according to the first embodiment.
- the tank body 1 is circular, and the center well 2 is installed at the central portion of the tank body 1.
- the center well 2 is in the form of a cylinder whose upper and lower ends are open, and its upper end 2 t protrudes above the water surface level WL in the tank body 1.
- This water level WL is the overflow level of the overflow weir 13 described later.
- the upper end 2t has a uniform height over the entire circumference.
- a center well upper 3 having a diameter larger than that of the center well 2 is provided on the top of the center well 2 as a center well upper member.
- the center well upper 3 is connected to the upper outer peripheral surface of the center well 2 and has a flat bottom surface 3a which spreads in the horizontal direction, and a peripheral wall 3b standing up from the outer peripheral edge of the bottom surface 3a.
- a portion surrounded by the upper portion of the center well 2, the bottom surface 3 a and the peripheral wall 3 b is an annular water channel C surrounding the upper outer periphery of the center well 2.
- the difference (height difference) between the level of the water level WL and the level of the upper end 2t of the center well 2 is preferably 0 to 20 cm, more preferably 0 to 10 cm, particularly preferably 0 to 5 cm.
- An introduction pipe 8 is provided as a member for introducing the water to be treated so that the water to be treated flows into the annular water passage C in the circumferential direction.
- the end portion of the introduction pipe 8 extends along the peripheral wall 3b as shown in FIG. 2, and the water to be treated flows into the annular water channel C along the peripheral wall 3b and is swirled in the annular water channel C. , Overflows the upper end 2t of the center well 2 and flows into the center well 2.
- the diameter of the annular water channel C (diameter of the inner peripheral surface of the peripheral wall 3b) is preferably 1.2 to 2.0 times, particularly 1.4 to 1.8 times the outer diameter of the upper end 2t of the center well 2.
- the bottom surface 3a is horizontal.
- the height difference between the upper end 2t and the bottom 3a is preferably 5 to 50 cm, particularly preferably 10 to 40 cm.
- a plate 4 commonly referred to as a flat baffle is provided facing the lower end of the center well 2 to make the flow direction of the raw water from the center well 2 a radial direction.
- the plate 4 is in the form of a horizontal disk.
- the plate 4 is located below the lower end of the center well 2 by a predetermined distance.
- the plate 4 and the center well 2 are coaxially arranged.
- a later-described rake shaft 10 passes through the central portion of the plate 4, and the plate 4 is supported by the rake shaft 10.
- the plate 4 may be supported by the center well 2 via a support member (not shown).
- the radius of the plate 4 is not less than the radius of the center well 2 and not more than 1.5 times, preferably about 1 to 1.3 times the radius of the center well 2.
- the bottom of the tank body 1 has a downward slope toward the center, and a pit 6 for collecting and discharging the sedimented sludge is provided at the center of the bottom.
- the sludge in the pit 6 is discharged to the outside of the tank body 1 through the mud pipe 7.
- the bottom surface of the tank body 1 may be horizontal.
- a rake device is provided to rotate the rake plate 11 along the bottom surface of the tank body 1.
- the rake apparatus includes a rake shaft 10 vertically extending through an axial center portion of the center well 2, a support arm 12 radially extending from a lower portion of the rake shaft 10, and the arm 12 And a driving device (not shown) in which the upper end of the rake shaft 10 is connected.
- the rake plate 11 is disposed in a direction oblique to the longitudinal direction of each arm 12 so as to move the deposit on the bottom of the tank body to the center side of the bottom of the tank body when the rake rotates.
- An overflow weir 13 is provided along the upper part of the inner peripheral wall surface of the tank body 1 as an overflow part.
- the level at the upper end of the overflow weir 13 is the water level WL in the tank body 1.
- the water depth of the tank body 1, ie, the height from the bottom of the tank body to the water level WL is preferably 100 to 400 cm, more preferably 100 to 250 cm.
- the height of the upper surface of the plate 4 from the bottom of the tank body (peripheral portion of the pit 6) is 20 to 150 cm, preferably 25 to 120 cm, particularly 30 to 80 cm.
- the downward flow velocity (LV) in the center well 2 is preferably 10 cm / sec or less, for example, about 1 to 6 cm / sec, particularly about 2 to 4 cm / sec.
- the vertical distance between the lower end of the center well 2 and the upper surface of the plate 4 is such that the horizontal linear velocity of the raw water flowing out from this raw water outlet is about 1 to 10 cm / sec, especially about 2 to 6 cm / sec. It is preferable to set to.
- the rising flow rate (LV) in the tank body 1 is preferably 1 m / hr or more, for example, 1 to 15 m / hr, particularly about 2 to 8 m / hr.
- the water to be treated is supplied to the annular water channel C in the center well upper 3, swirls in the annular water channel C, overflows the upper end of the center well 2 and flows into the center well 2. And descend in the center well 2 and flow out radially between the lower end of the center well 2 and the plate 4. Thereafter, the water ascends in the tank body 1, overflows the overflow weir 13, and is discharged from the clear water outlet 14.
- the water to be treated flows gently into the sludge blanket from the raw water outlet between the lower end of the center well 2 and the plate 4 so that the sludge is efficiently separated and separated.
- the sludge that has settled on the bottom of the tank body 1 is scraped into the pits 6 by the lake and discharged from the sludge pipe 7.
- the bottom surface 3a of the center well upper 3 is horizontal, but in the second embodiment shown in FIG. 3, the bottom surface 3a is an inclined surface having a downward slope toward the outer periphery. Further, in the third embodiment shown in FIG. 4, the inner peripheral side of the bottom surface 3 a, that is, the center well 2 side is an inclined surface having a downward slope toward the outer periphery.
- the inclination angle ⁇ of this inclined surface with respect to the horizontal plane is preferably about 5 to 60 °.
- the bottom surface 3 a is continuous with the upper end 2 t of the center well 2. However, it may be continued slightly below the upper end of the center well 2.
- the plate 4 is horizontal, but at least the vicinity of the center may be an inclined surface less than 15 ° in the radial direction. However, at least the outer peripheral portion is preferably horizontal.
- the tank body 1 is made into cylindrical shape, it may be square (square or more polygons). Further, the bottom surface of the tank body 1 may be horizontal.
- the introductory pipe 8 is provided as an introductory member, you may provide a weir-like water channel as an introductory member.
- the introduction pipe 8 is bent halfway along the peripheral wall 3 b of the center well upper 3 so that the end thereof is positioned below the surface of the annular water channel C.
- the water flow port 8 flowing along the peripheral wall into the peripheral wall of the center well upper 3 as shown in FIG. It is preferable to provide '.
- the center well 2 has an equal diameter from the upper end to the lower end, but the lower portion may have a large diameter.
- the lower end may be tapered with a larger diameter.
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Abstract
センターウェル2から該槽体内の下部に供給された原水が、該槽体1内を上昇し、該槽体1上部の溢流部13から清澄水となって流出する。センターウェル2の下端に対峙して水の流れ方向を変更するためのプレート4が設けられている。被処理水は、導入管8から環状水路Cに周回方向に流入し、環状水路C内を旋回し、センターウェル2の上端2tをオーバーフローしてセンターウェル2に流入する。
Description
本発明は、汚泥を沈降分離するための沈殿槽に係り、特に被処理水がセンターウェルを介して沈殿槽下部に供給される沈殿槽に関する。
従来、活性汚泥処理設備や凝集沈殿処理設備等では、汚泥混合液(凝集処理液)を処理水と汚泥とに分離する手段として固液分離槽(沈殿槽)を用いた沈降分離が一般的に採用されている。この沈降分離では、汚泥混合液中の濁質や微細なSSを効率的に除去して良好な処理水を得るために、沈殿槽内に汚泥ゾーン(スラッジブランケット層)を形成し、センターウェル(フィードウェル)を経て、汚泥混合液をこの汚泥ゾーンの下部から流入させて汚泥ゾーンを通過させることにより、汚泥混合液中の濁質や微細なSSを濾過分離するスラッジブランケット濾過方式が採用されている。
センターウェル型の沈殿槽として、槽体の中央部のセンターウェルの下端に対峙して水平にプレートを設け、センターウェルからの流出水の流れ方向を放射方向に変更するよう構成することが公知である(特許文献1)。
凝集沈殿装置において、沈殿槽での固液分離を効果的に行って高清澄な処理水を得るためには、生成させた凝集フロックを破壊させることなく沈殿槽に導入することが重要である。即ち、凝集フロックが破壊されて微細化すると、その沈降性が悪くなり、処理水側に流出して処理水の水質が悪化する。
特許文献2には、円筒状のセンターウェル上部にセンターウェルより径の大きい円筒状の流入部を形成しておき、流入配管から流入部の周壁の接線方向に被処理水を供給することにより、流入部では周壁に沿った旋回流が形成され、そのままセンターウェルに導入されることによりセンターウェル内を旋回しながら下降する流れを形成することで、被処理水の導入時の偏流の発生を防ぎ、凝集フロックの破壊を抑制することが開示されている。
しかし流入部のうち被処理水の導入部の近傍と、遠い場所とではセンターウェルに導入する流速が不均一になりやすいことが懸念される。局所的に流速が大きいときは局所的に凝集フロックの破壊が起こりやすくなってしまう。
本発明は、被処理水をセンターウェル内に均一に導入することができる沈殿槽を提供することを目的とする。
本発明の沈殿槽は、槽体の中央部のセンターウェルから該槽体内の下部に供給された被処理水が、該槽体内を上昇し、該槽体上部の溢流部から清澄水となって流出する沈殿槽において、該センターウェルの上部外周を囲む環状水路を形成するセンターウェル上部部材が設けられており、該センターウェル上部部材は、該センターウェルから拡開方向に延在する底面と、該底面の外周縁から起立する周壁とを有しており、被処理水が導入部材によって前記環状水路内に、該周壁に沿う周回方向に導入され、該センターウェルの上端をオーバーフローして該センターウェル内に流入することを特徴とする。
本発明の一態様では、前記センターウェルの上端は全周にわたって均一高さである。
本発明の一態様では、前記溢流部のレベルと前記センターウェルの上端のレベルとの差が0~20cmである。
本発明の一態様では、前記環状水路の前記底面は水平であり、前記センターウェルの上端よりも下位に位置する。
本発明の一態様では、前記環状水路の前記底面は、少なくとも前記センターウェル側が、外周に向かって低位となる傾斜面となっている。
本発明の一態様では、前記傾斜面の水平面に対する角度が5~60°である。
本発明の一態様では、前記センターウェルの下端に対峙して水の流れ方向を変更するためのプレートが設けられている。
本発明の沈殿槽では、環状水路に周回方向に流入した被処理水が、該環状水路内で旋回流を形成しつつ、センターウェルの上端をオーバーフローして均一にセンターウェルに流入する。そのため、環状水路やセンターウェル内で局所的に流速が大きくなって凝集フロックが破壊されることを防ぐことができる。また、センターウェルの上端の高さとセンターウェル内の水位との高低差をなるべく低くすることによって、オーバーフローした被処理水のセンターウェル内の水面への落下の衝撃による凝集フロックの破壊を防止することができるので、汚泥が効率よく分離される。
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。図1,2は第1の実施の形態に係る沈殿槽を有する凝集沈殿装置を示すものである。
この実施の形態に係る沈殿槽にあっては、槽体1は円形であり、該槽体1の中央部にセンターウェル2が設置されている。このセンターウェル2は上下両端が開放した円筒状であり、その上端2tは槽体1内の水面位WLよりも上方に突出している。この水面位WLは、後述の溢流堰13のオーバーフローレベルである。上端2tは、全周にわたって均一高さである。
センターウェル2の上部には、センターウェル上部部材としてセンターウェル2よりも大径のセンターウェルアッパー3が設けられている。センターウェルアッパー3は、センターウェル2の上部外周面に接続され、水平方向に拡開する平板状の底面3aと、該底面3aの外周縁から起立する周壁3bとを有する。センターウェル2の上部と、底面3aと、周壁3bとで囲まれた部分が、センターウェル2の上部外周を囲む環状水路Cとなっている。水面位WLのレベルとセンターウェル2の上端2tのレベルとの差(高低差)は好ましくは0~20cm、より好ましくは0~10cm特に好ましくは0~5cmである。
該環状水路C内に被処理水を周回方向に流入させるように、被処理水の導入部材として導入管8が設けられている。この導入管8の末端部は、図2のように、周壁3bに沿って延在しており、被処理水は周壁3bに沿って環状水路C内に流入し、環状水路C内を旋回し、センターウェル2の上端2tをオーバーフローしてセンターウェル2内に流入する。
環状水路Cの直径(周壁3bの内周面の直径)は、センターウェル2の上端2tの外径の1.2~2.0倍特に1.4~1.8倍程度が好ましい。
この実施の形態では、底面3aは水平である。上端2tと底面3aとの高低差は好ましくは5~50cm特に好ましくは10~40cmである。
このセンターウェル2の下端に対峙して、センターウェル2からの原水の流れ方向を放射方向とするためのフラットバッフルと通称されるプレート4が設けられている。この実施の形態では、プレート4は水平円板状である。プレート4はセンターウェル2の下端よりも所定距離下方に位置している。プレート4とセンターウェル2とは同軸状に配置されている。
このプレート4の中央部には、後述のレーキシャフト10が貫通しており、プレート4は該レーキシャフト10に支持されている。ただし、プレート4は支持部材(図示略)を介してセンターウェル2に支持されてもよい。
なお、プレート4の半径はセンターウェル2の半径以上かつ1.5倍以下であり、好ましくはセンターウェル2の半径の1~1.3倍程度である。
槽体1の底面は中央に向って下り勾配となっており、その中央部には、沈降した汚泥を集めて排出するためのピット6が設けられている。ピット6内の汚泥は、排泥管7を介して槽体1外に排出される。ただし、槽体1の底面は水平であってもよい。
槽体1の底面に沿ってレーキ板11を回転させるようにレーキ装置が設けられている。このレーキ装置は、前記センターウェル2の軸心部分を通って上下方向に延設されたレーキシャフト10と、該レーキシャフト10の下部から放射方向に延設された支持アーム12と、該アーム12に取り付けられたレーキ板11と、レーキシャフト10の上端が連なった駆動装置(図示略)とを有する。
レーキ板11は、レーキが回転したときに、槽体底面上の堆積物を槽体底面の中央側へ移動させるように各アーム12の長手方向と斜交方向に配設されている。
槽体1の内周壁面の上部に沿って溢流部としての溢流堰13が設けられている。この溢流堰13の上端のレベルが槽体1内の水面位WLである。
この槽体1の水深即ち槽体底面から水面位WLまでの高さは、好ましくは100~400cmであり、より好ましくは100~250cmである。
プレート4の上面の槽体底面(ピット6周縁部)からの高さは20~150cmであり、好ましくは25~120cm特に30~80cmである。
センターウェル2内の下降流速(LV)は10cm/sec以下、例えば1~6cm/sec、特に2~4cm/sec程度が好ましい。
センターウェル2の下端とプレート4の上面との間の原水出口の上下間隔は、この原水出口から流出する原水の水平方向の線速度が1~10cm/sec特に2~6cm/sec程度となるように設定するのが好適である。
槽体1内の上昇流速(LV)は1m/hr以上、例えば1~15m/hr、特に2~8m/hr程度が好ましい。
このように構成された沈殿槽において、被処理水はセンターウェルアッパー3内の環状水路Cに供給され、環状水路C内を旋回し、センターウェル2の上端をオーバーフローしてセンターウェル2内に流入し、センターウェル2内を下降し、センターウェル2の下端とプレート4との間から放射方向に流出する。その後、水は槽体1内を上昇し、溢流堰13を溢流し、清澄水流出口14より排出される。
この実施の形態では被処理水は、センターウェル2の下端とプレート4との間の原水出口からスラッジブランケット内に緩やかに流入するようになり、効率的に汚泥が沈降分離されるようになる。
槽体1の底面上に沈降した汚泥は、レーキによってピット6に掻き集められ、排泥管7から排出される。
この実施の形態では、環状水路Cやセンターウェル2内で局所的に流速が大きくなって凝集フロックが破壊されることを防ぐことができる。また、センターウェル2の上端2tの高さとセンターウェル内の水位(水面位WLと実質的に等しい。)との高低差をなるべく低くすることによって、被処理水の落下の衝撃による凝集フロックの破壊を防止することができるので、汚泥が効率よく分離される。
上記実施の形態では、センターウェルアッパー3の底面3aは水平となっているが、図3に示す第2の実施の形態では、底面3aは外周に向って下り勾配の傾斜面となっている。また、図4に示す第3の実施の形態では、底面3aの内周側すなわちセンターウェル2側が、外周に向って下り勾配の傾斜面となっている。この傾斜面の水平面に対する傾斜角度θは5~60°程度が好ましい。
図3,4では、底面3aはセンターウェル2の上端2tに連なっている。ただし、センターウェル2の上端よりも若干下位に連なってもよい。
第2及び第3の実施の形態のその他の構成は第1の実施の形態と同一であり、同一符号は同一部分を示している。これらの実施の形態によっても、第1の実施の形態と同様の効果が得られる。
上記実施の形態では、プレート4は水平とされているが、少なくとも中心付近が放射方向に向って15°未満の傾斜面となってもよい。ただし、少なくとも外周部は水平であることが好ましい。
上記実施の形態では、槽体1は円筒形とされているが、角形(四角形又はそれ以上の多角形)であってもよい。また、槽体1の底面は水平であってもよい。
上記実施の形態では、導入部材として導入管8が設けられているが、導入部材として樋状水路を設けてもよい。図1,2では、導入管8を、その末端部がセンターウェルアッパー3の周壁3bに沿うように途中で屈曲させ、また末端部が環状水路Cの水面下に位置するように設置しているが、導入管8内の通水阻害や環状水路C内の旋回流の通水阻害を防止するために、図5に示すようにセンターウェルアッパー3の周壁に周壁に沿って流入する通水口8’を設けることが好ましい。
上記実施の形態では、センターウェル2は上端から下端まで等径とされているが、下部を大径としてもよい。この場合、下端ほど大径となるテーパ形としてもよい。
本発明を特定の態様を用いて詳細に説明したが、本発明の意図と範囲を離れることなく様々な変更が可能であることは当業者に明らかである。
本出願は、2017年11月10日付で出願された日本特許出願2017-217427に基づいており、その全体が引用により援用される。
本出願は、2017年11月10日付で出願された日本特許出願2017-217427に基づいており、その全体が引用により援用される。
1 槽体
2 センターウェル
2t 上端
3 センターウェルアッパー
3a 底面
3b 周壁
4 プレート
6 ピット
8 導入管
10 レーキシャフト
13 溢流堰
2 センターウェル
2t 上端
3 センターウェルアッパー
3a 底面
3b 周壁
4 プレート
6 ピット
8 導入管
10 レーキシャフト
13 溢流堰
Claims (7)
- 槽体の中央部のセンターウェルから該槽体内の下部に供給された被処理水が、該槽体内を上昇し、該槽体上部の溢流部から清澄水となって流出する沈殿槽において、
該センターウェルの上部外周を囲む環状水路を形成するセンターウェル上部部材が設けられており、
該センターウェル上部部材は、該センターウェルから拡開方向に延在する底面と、該底面の外周縁から起立する周壁とを有しており、
被処理水が導入部材によって前記環状水路内に、該周壁に沿う周回方向に導入され、該センターウェルの上端をオーバーフローして該センターウェル内に流入することを特徴とする沈殿槽。 - 請求項1において、前記センターウェルの上端は全周にわたって均一高さであることを特徴とする沈殿槽。
- 請求項2において、前記溢流部のレベルと前記センターウェルの上端のレベルとの差が0~20cmであることを特徴とする沈殿槽。
- 請求項1ないし3のいずれか1項において、前記環状水路の前記底面は水平であり、前記センターウェルの上端よりも下位に位置することを特徴とする沈殿槽。
- 請求項1ないし3のいずれか1項において、前記環状水路の前記底面は、少なくとも前記センターウェル側が、外周に向かって低位となる傾斜面となっていることを特徴とする沈殿槽。
- 請求項5において、前記傾斜面の水平面に対する角度が5~60°であることを特徴とする沈殿槽。
- 請求項1~6のいずれか1項において、前記センターウェルの下端に対峙して水の流れ方向を変更するためのプレートが設けられていることを特徴とする沈殿槽。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017-217427 | 2017-11-10 | ||
JP2017217427A JP6601475B2 (ja) | 2017-11-10 | 2017-11-10 | 沈殿槽 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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WO2019092973A1 true WO2019092973A1 (ja) | 2019-05-16 |
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Family Applications (1)
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WO (1) | WO2019092973A1 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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